مخاطره سیل

در این نوشته به بررسی تعاریف و ابعاد مخاطره طبیعی سیل می پردازیم. در مخاطره سیل ما از یک طرف با خصوصیات اقتصادی و اجتماعی جوامع محلی و مردم سروه کار داریم که نیتجه آن دستکاری در طبیعیت و یا توسعه شهر به سمت حریم رودخانه ها می شود. یا اینکه توانایی زیرساختی آنها مانع از خسارت دیدین مانه ها و زیرساخت ها در برابر این بلایای طبیعی می شود.

در اینجا ما سیل را از بعد مدیریت جغرافیایی آن و با روش شناسی ژئومورفولوژی با استفاده از فناوری های سیستم های اطلاعات جغرافیایی بررسی می کنیم. خواندن این نوشته می تواند برای دهیاران محترم و کارشناسان شهرداری ها و شوراهای اسلامی شهرها و روستاها به منظور جلوگیری از اجرای فعالیت های عمرانی و زیرساختی در مناطق پر مخاطره بسیار مفید باشد. همچنین آگاهی از این موارد می تواند موجب کاهش خسارات به اهالی روستا و شهروندان شود. اطلاعات و دیتاهای معرفی شده می تواند منابع ارزشمندی برای پژوهشگران تمام رشته های مرتبط باشد.

در این نوشته سعی کردیم برای کاربردی شدن این مقاله، همراه با توضیحات منابع دیتا و اطلاعات مورد نیاز را معرفی نماییم و لینک های آن دیتاها را برای سهولت یافتن برای شما قرار بدهیم.

 ————————————

تعاریف

انواع سیل

عوامل تشدید کننده سیل

شهرنشینی

راه سازی و جاده سازی

جنگل زدایی و تخریب زمین

معدن کاری

احداث پل روی رودها

خاکریزهای کنار رودخانه

سدها

شکستن سدها

کاهش خسارات سیل

روش مطالعه

 

 

تعاریف

سیل (flooding | flood) یک مخاطره طبیعی ناشی از سرریز شدن آب مازاد بر ظرفیت کانال رودخانه ها به حریم های اطراف رودخانه است. گاهی در این سرریز شدن رودها سکونتگاه ها به زیر آب می روند که در این وضعیت مخاطره سیل تبدیل به سانحه سیل می شود. این موضوع که چه زمانی مخاطره تبدیل به سانحه می شود با توجه به درجه آسیب پذیری و برجهندگی سکونتگاه ها در مقاله مخاطرات طبیعی آمده است.

سیل یا سیلاب به معنی سرریز شدن آب (Water inundation) به زمین هایی است که در حالت عادی خشک هستند و معمولا در هنگام بارندگی های سنگین و هجوم امواج دریاها، دریاچه ها، و اقیانوسها به ساحل و ذوب سریع برف ها یا تخریب سدها و غیره روی می دهد. سیل را می تواند به معنی بالا آمدگی آب رودخانه ها و یا رواناب های (runoff) معابر دانست که موجب به زیرآب رفتن مساکن و خانه های سکونتگاه های شهری و روستایی می شود.

 

 

انواع سیل

 انواع عمده سیل عبارتند از سیل ساحلی، سیل ناگهانی، سیل دشتی، و سیل دره ای. خطرناک ترین نوع سیل از نوع ناگهانی است که به سرعت بدون هشدار یا با زمان هشدار کم روی می دهد. سیل های دیگر وجود دارند که در دوره های زمانی طولانی تری روی می دهند و روزها و گاهی هفته ها طول می کشند. شهر نشینی سریع و بی رویه و نیز گسترش شهر در جهت نقاطی که از نظر عوامل ایجاد سیل مثل نزدیکی به رودخانه، تقعر دامنه ها و نیز روی سطوح و لیتولوژی های نفوذ ناپذیر می تواند این حوادث را تشدید کند.

بنابراین شهر نشینی عامل اصلی آسیب پذیری از اثرات وقوع سیل در جهان می باشد. سیل های ناگهانی به سبب وجود خاک فشرده و سطوح نفوذ ناپذیر و آسفالتی مانند کاربری های شهری که مقدار آب کمی جذب می کنند، ایجاد می شوند. کاهش فضای باز و سیستم نامناسب دفع آب های سطحی و خانه سازی درکنار سواحل رودخانه ها از مشکلات شهری هستند که در تشدید وقوع سیل موثر اند (حسینی، 1387؛ قهرودی و نظام محله، 2013). بنابراین، عوامل عمده موثر در سیلاب می توانند شامل شیب و حالت مسطحاتی زمین و درواقع توپوگرافی هموار، فاصله تا رودخانه ها، فاصله زمین شناسی و انواع کاربری های متفاوت باشند. 

عوامل تشدید کننده سیل

در ایجاد و توسعه سیل به عنوان مخاطره ای که در بسیاری از استان های ایران از جمله در منطقه مطالعه این پژوهش هرازگاهی موجب بروز خسارات جانی و مالی به جوامع محلی و زیرساخت ها می شوند، عوامل متعددی موثر هستند.

این عوامل همانطوری که بحث شد می تواند در نتیجه تصمیمات انسانی در سطح محلی یا ملی و نیز نوسانات در عوامل محیط طبیعی روی دهد. به هرحال، چه این نوع رخدادها در نتیجه عوامل انسانی باشد و چه عوامل طبیعی، دخالت جوامع انسانی و تصمیمات آنها می تواند در اجتناب و تقلیل این خسارات نقش به سزایی ایفا نماید (هایندمن و هایندمن[1]، 2010).

این عوامل را می توان بطور خلاصه در زیر خلاصه کنیم.  

شهرنشینی

شهرنشینی احتمال رخداد سیلاب ها را بیشتر می کند چرا که رواناب سطحی به داخل شبکه های زهکشی را تسریع می کند. در قرن 21 ام با توسعه فناوری های مکانیکی نیرومند و همچنین رشد جمعیت جهان، شهرها به سمت اراضی کشاورزی سابق و بر روی تپه ها و کوهستان ها توسعه یافته اند. این توسعته شهرها به سمت کوه ها و تپه های اطراف شهرهای قدیم موجب شده است که مخاطرات طبیعی احتمال وضوع زیادی بیابد. بسیاری از این مطالعات شهری و روستایی با توجه به شرایط کنونی نیازمند تحلیل های ژئومورفولوژی و مدیریت جغرافیایی هستند. تنها با مدیریت جغرافیایی با دیدگاه های تخصصی ژئومورفولوژی می توان وضعیت کنونی شهرها را از نظر برنامه ریزی فضایی و اجرای برنامه ها اداره کرد. به همین منظور نیاز به تحلیل های ژئومورفولوژی برای کاهش اثرات منفی و خسارات به اهالی روستایی و شهروندان شهرها لازم و ضروری است.

 

راه سازی و جاده سازی

احداث جاده ها و شبکه های ارتباطی بطور کلی در محل های نامناسب و بدون مکانیابی درست و در نظر گرفتن تمامی عوامل می تواند بعد از گذشت مدتی که رفتار عوامل طبیعی در نتیجه پدیده هایی مانند تغییر اقلیم یا فرسایش تدریجی تغییر یابد، موجب رخداد سوانحی مانند سیل های فاجعه آمیز شود. خسارات سیل در شبکه های ارتباطی می تواند با آسیب رساندن به خودروها و نیز زیرساخت ها موجب خسارت به جامعه شود.

جنگل زدایی و تخریب زمین

جنگل زدایی و چرای بیش از حد دام ها (Over-grazing) فرسایش را افزایش داده و رسوبات را به بستر رودخانه اضافه می کند. این امر نهرها را پرشیب تر کرده و بیشتر مستعد سیل در پایین دست می کند. از طرف دیگر چرای بیش از حد دام ها می تواند با ضعیف کردن و از بین بردن پوشش گیاهی در بالا رفتن زمان تمرکز و نیز افزایش رواناب بارندگی موجب وقوع سیلاب های شدید در پایین دست شود. تخریب مراتع داخل حوضه های آبخیز بدون توجه به ملاحضات آبخیزداری می تواند موجب ایجاد و توسعه فرکندها (گالی ها | gully) در این زمین ها شود. توسعه گالی ها نیز می تواند شروع سیل را موجب شود. همه این موارد می تواند ناشی از فرهنگ اقوام و همچنین شیوه معیشت ساکان این آبادی ها باشد. این رفتار جامعه انسانی می تواند واکنش یا ریکشن محیط را برای اهالی همان جامعه ایجاد کند.

در این زمینه ها بررسی وضعیت اجتماعی ساکنان این دهات ها و مناطق روستایی با دیدگاه ژئومورفولوژی ضروری است. برنامه ریزی ژئومورفولوژی آبادی هایی که با خطر سیل مواجه هستند برای جلوگیری از خسارات ناشی از سیل ضروری است.   

معدن کاری

معدن کاری (Mining) و برداشت ماسه از کف بستر رودخانه ها باعث حذف رسوبات شده و انرژی اضافه نهر موجب فرسایش در پایین دست می شود. این امر همچنین ممکن است با تغییر مسیر کانال در تشدید سیلاب موثر باشد. تجمع رواناب در گودال های موقت ایجاد شده در کف بستر در نتیجه برداشت شن و ماسه و تخلیه ناگهانی آنها نیز می تواند موجب وقوع سیلاب در پایین دست شود. برای مشاهده نقشه معادن فعال و غیر فعال ایران و فعال سازی این معادن در گوگل ارث روی این لینک کلیک کنید.

 

احداث پل روی رودها

پل هایی که اطراف آنها پر شده و موجب باریک شدن بستر در محدوده پل شده اند، از جریان یافتن سیل روی دشت سیلابی جلوگیری کرده و موجب جریان عمیقتر و سریع تر آب زیر پل ها می شود. این جریان سریع تر در زیر پل ها در نتیجه باریک شدن کانال رودخانه در اطراف پل خود خطری برای تخریب پل می باشد. همچنین، پل ها در بسیاری از موارد مانعی در مسیر عبور آزادانه جریان در کانال هستند که به مرور زمان امکان برداشت این مانع توسط جریان های با قدرت بیشتر وجود دارد.

طبق یافته های تیم تحقیقاتی دانشگاه تهران (+)، البته ساختن پل ها همچنین می تواند هم در بالادست و هم در پایین دست پوشش گیاهی کناررودی (Riparian) ایجاد کند که بعد از مدتی با مسدود کردن مسیر کانال های اصلی و کاهش ظرفیت کانال در هنگام باران های سهنگین موجب سرریز آب رودخانه ها می شود. لذا طبق این مطالعه همیشه پوشش گیاهی رودکناری نمی تواند موجب کاهش سیل و دبی جریان شود.

خاکریزهای کنار رودخانه

از آنجایی که خاکریزهای کنار رودخانه[2] جریان را در داخل کانال اصلی محدود کرده و مانع پخش شدن جریان سیلاب بر روی دشت سیلابی می شوند، می توانند بطور موثری سطح آب را در طول سیلاب بالا برده و جریان سیل را در بالادست و پایین دست این خاکریز ها افزایش دهند. 

سدها

سدها که به منظور فراهم کردن نیروی برق، کنترل سیلاب، و آبیاری کشاورزی، و تفرج برروی رودخانه ها احداث می شوند، می توانند خود ایجاد کننده مخاطره سیل برای ساکنان پایین دست شوند. سدها با کاهش سرعت جریان آب در مخزن پشت سد موجب کاهش نیروی جریان آب شده و درنتیجه باعث رسوبگذاری در داخل دریاچه سد می شوند که در صورت نبودن این سازه به پایین دست انتقال می یافتند (نظام محله و همکاران، 1390). بدون این رسوبات، جریان آب بعد از سد دارای قدرت فرساندگی بیشتری در پایین دست است. این امر می تواند در بالابردن احتمال سیل در زیرحوضه های پایین دست موثر باشد.

شکستن سدها

شکستن سدها می تواند تحت تاثیر عواملی به وقوع بپیوندد. مهمترین این عوامل عبارتند از فرونشست یا فرسوده شدن ته سد، طراحی و ساخت ضعیف، یا زمین لغزش های بزرگ در بالادست سد به داخل مخزن. ایجاد زمین لغزش در نزدیکی سدها می تواند احتمال رخداد سیل را افزایش دهد. هرچند احتمال شکست سد پایین است اما در صورت وقوع این حادثه، بلایی فاجعه آمیز به وقوع می پیوندد. بنابراین، نزدیکی به سد ها یکی از عوامل تحریک کننده زمین لغزش ها و حرکات دامنه ای می باشد. سیلابهایی که در اثر شکستن سدهای انسان ساخته ایجاد می شوند در دره های باریک بسیار خطرناک تر هستند. 

برای مشاهده نقشه سدها در گوگل ارث می توانید از این لینک مربوطه لایه را دانلود کنید.

 

با توجه به عوامل بالا پارامتر های مختلفی در ارتباط با این عوامل وجود دارند که می توانند در تعیین محدوده های مستعد وقوع سیل و نیز پهنه های آسیب پذیر در برابر مخاطره سیل موثر باشند. این عوامل بطور کلی در گروه های عوامل اقلیمی، توپوگرافی، خاک، و عوامل انسانی دسته بندی می شوند (ژنگ و همکاران[3]، 2015). برای هر یک از این دسته های کلی می توان معیارهای مختلفی را در نظر گرفت (قهرودی و همکاران، 2014).

 

کاهش خسارات سیل

کاهش خسارات سیل و رفع آنها با جلوگیری از آسیب به زیرساخت ها می تواند نقش مهمی در تداوم رشد اقتصادی به عنوان یکی از اهداف توسعه پایدار که توسط سازمان ملل متحد تعیین گردید، داشته باشد (هایندمن و هایندمن، 2010).

در ایالات متحده سیلابها یک سوم خسارات مالی و 90 درصد خسارات جانی ناشی از مخاطرات طبیعی را به خود اختصاص می دهند. این خسارات ناشی از سیل می تواند با محدود کردن توسعه در دشت های سیلابی که تقاضای زیادی برای ساخت و ساز برروی آنها از سوی جوامع وجود دارد، کاهش یابد. بسیاری از افرادی که برروی سیلاب دشت ها زندگی می کنند واجد شرایط داشتن بیمه سیلاب هستند. اما این افراد اعتقادی به این بیمه ندارند چرا که یا خبر ندارند که برروی سیلاب دشت زندگی می کنند و یا اعتقادی به میزان خطر و جدیت آن ندارند. این مخاطرات می تواند با برنامه ریزی های کاربری اراضی، سیستم های هشدار زودهنگام، و نیز ساختار های مهار سیل و یا انحراف سیل کاهش داده شوند. این خسارات معمولا نتایج زیان باری برای مساکن روستایی و خانه های شهری نزدیک رودخانه ها داشته است. به همین منظور تاکید شده است از استقرار مساکن در مجاورت دره ها و حریم رودخانه ها جلوگیری شو.

 

روش مطالعه

در مطالعه سیل از معیارها و ابزارهای پردازشی متفاوتی استفاده می شود. در کل سیل را می توان از دو بعد هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی بررسی کرد. در مطالعات هیدرولوژیکی تنها به پارامترهای ریاضیاتی و مدل های عددی سیل پرداخته می شود. در مدل های ژئومورفولوژیکی در کنار تحلیل سیل بوسیله مدل های ریاضیاتی به ارتباط آن با خصوصیات اجتماعی و توانایی های اقتصادی و زیرساختی شهرها و روستاها نیز توجه می شود.

هر مطالعه ای که در کنار تحلیل پارامترهای هیدرودینامیکی و مدل های هیدرولوژیکی به تاثیرات آن در شهرها و روستاها و خسارات اقتصادی و اجتماعی آن بپردازد یک مطالعه ژئومورفولوژی است. این تحلیل های معمولا با استفاده از فناوری های سیستم های اطلاعات جغرفیایی (GIS) انجام می شود.

در این مطالعات استفاده از مدل های وزن دهی و مدل های تصمیم گیری چند معیاره مانند مدل AHP با استفاده از روش های مکانیابی ثابت شده است که بسیار نتایج واقع بینانه ای تولید می کند.